重金属离子树脂

『壹』 用离子交换树脂法如何处理重金属废水

离子交换树脂法是一种应用广泛的方法，树脂中含有的氨基、羟基等活专性基团可以与重金属离子属进行螯合、交换反应，从而去除废水中重金属离子的方法，同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的重金属，其优点是树脂具有可逆性，可通过再生重复使用，且交换选择性好，缺点是价格昂贵。因此研究和选择成本低、选择性高、交换容量大、吸附-解吸过程可逆性好的离子交换树脂，对于处理重金属废水有着重要意义

『贰』 如何处理废水中的重金属

操作方法
01
化学法
化学法主要包括化学沉淀法和电解法，主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理，化学法是目前国内外处理含重金属废水的主要方法。
2.1.1化学沉淀法
化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。
2.1.2电解法
电解法是利用金属的电化学性质，金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来，然后加以利用。电解法主要用于电镀废水的处理，这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度不能降的很低。所以，电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。

02
物理处理法
物理处理法主要包含溶剂萃取分离、离子交换法、膜分离技术及吸附法。
2.2.1溶剂萃取分离
溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。
2.2.2离子交换法
离子交换法是重金属离子与离子交换剂进行交换，达到去除废水中重金属离子的方法。常用的离子交换剂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂等。几年来，国内外学者就离子交换剂的研制开发展开了大量的研究工作。随着离子交换剂的不断涌现，在电镀废水深度处理、高价金属盐类的回收等方面，离子交换法越来越展现出其优势。离子交换法是一种重要的电镀废水治理方法，处理容量大，出水水质好，可回收重金属资源，对环境无二次污染，但离子交换剂易氧化失效，再生频繁，操作费用高。

03
生物处理法
生物处理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物吸附、生物絮凝、植物修复等方法。
2.3.1生物吸附
生物吸附法是指生物体借助化学作用吸附金属离子的方法。藻类和微生物菌体对重金属有很好的吸附作用，并且具有成本低、选择性好、吸附量大、浓度适用范围广等优点，是一种比较经济的吸附剂。用生物吸附法从废水中去除重金属的研究，美国等国家已初见成效。有研究者预处理假单胞菌的菌胶团后，将其固定在细粒磁铁矿上来吸附工业废水中Cu，发现当浓度高至100 mg/L时，除去率可达96%，用酸解吸，可以回收95%铜，预处理可以增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些不足，例如吸附容量易受环境因素的影响，微生物对重金属的吸附具有选择性，而重金属废水常含有多种有害重金属，影响微生物的作用，应用上受限制等，所以还需再进行进一步研究。
2.3.2生物絮凝
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。生物絮凝法的开发虽然不到20年，却已经发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功能，如霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等，并且大多数微生物可以用来处理重金属。生物絮凝法具有安全无毒、絮凝效率高、絮凝物易于分离等优点，具有广阔的发展前景。

『叁』 树脂对 重金属的去除作用是离子交换和吸附作用两者的区别是什么

离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导应用
1）水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

2）食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3）制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4）合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5）环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6）湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

其他补充：
离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。
在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。
离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。

离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl－)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。
广泛的应用于水处理领域。

『肆』 螯合树脂吸附重金属的原理及其优势是什么

螯合树脂的功能基团上的原子和金属离子发生配位反应，产生配位共价键，形成结构稳内定的螯合物，和离子容交换树脂的原理不同，离子交换树脂是用静电作用和金属离子结合。因此螯合树脂与金属离子的结合更稳定，特异性选择更好，应用也更加广泛。
一般来讲，螯合树脂的优势体现在处理精度更高，吸附量大，可以低浓度废水进行深度处理且浓缩比高。

『伍』 ATS离子交换树脂

离子交换不明思议即是离子之间的动态置换，比如电镀铜系废水（焦内磷酸铜，硫酸铜。如容果含有碱铜（含氰），必须先加次氯酸钠进行破氰，破氰完后进行检测余氯控制在0.1ppm以下，如超标需要加亚硫酸钠进行除余氯。）用阳树脂进行吸附废水中的铜离子反应原理为：
R-H＋CuSO4 → R- Cu2+＋ H+ + SO42-
吸附饱和后再用硫酸解析：
R- Cu2+＋H2SO4 → R- H+＋Cu2+ + SO42-
当然根据废水重金属离子的成分、浓度以及PH值，选用的树脂型号也不同，使用方法也不一样，比如还可以采用弱酸阳树脂，螯合树脂等。以钠型形式吸附时置换出来的是Na+，然后再用硫酸解析，再用NaOH转型即可继续使用。

『陆』 废旧离子树脂如何处理

可以找厂家回收，变废为宝

『柒』 常见重金属吸附材料有哪些

常见重金属吸附材料及效果
1 无机吸附剂
1.1 沸石
沸石是一种孔径均匀、比表面积大、价格低廉的高效吸附材料，广泛应用于各研究领域中，包括天然沸石、斜发沸石、方沸石等。我国的天然沸石资源丰富，河北、内蒙古、山西的储量占全国的 45%，其余主要分布在东北、山东、安徽、江苏和浙江等地。Omar等探究了3种廉价吸附剂（天然沸石、粉煤灰、花生壳木炭）对Cu2+和Zn2+的吸附行为，得出最佳的吸附条件，实验表明：天然沸石是3种吸附剂中吸附能力最强的材料，其最适pH值为6，吸附达到平衡时所需时间为3 h。
1.2 硅藻土
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，其主要成分是SiO2，还含有少量的金属氧化物，因其孔隙度大、稳定性强、吸收性好等特点，常被用于涂料、油漆、污水处理等行业。早在十几年前，研究人员就开始研究硅藻土的吸收性能。
1.3 其它无机吸附剂
还有一些无机矿物也是常用的高效吸附材料，例如其它分子筛、高岭土等，对这些矿物进行改性，也可提高矿物的吸附效率。
2 有机（高分子）吸附剂
2.1 纤维类吸附剂
纤维类吸附材料分子内有很多羟基基团，且具有多孔的特性，它的吸附性能早已受到研究人员的关注，并且关于此类吸附剂的研究也愈来愈多，目前，研究人员通过对其进行化学改性，使其吸附效率提高。傅伟昌以棉纤维为原料制备甜菜碱型两性化纤维素，探讨其合成途径的相关影响因素，并研究产物Cr2O72-，Mn2+，Cu2+的吸附性能，结果表明：重金属离子溶液的pH值对离子的去除效果有较大影响，在pH值为5.8时，对Cr2O72-有较好的吸附能力；在pH值为7.0时，对Mn2+，Cu2+有较好的吸附能力；即该制备产物对金属阴、阳离子均有吸附效用。
2.2 树脂类吸附剂
树脂类吸附剂在重金属水处理方面的应用比较广泛，研究表明：用树脂材料处理重金属废水具有高效、经济的特点，具有较好的发展前景，但合成新型离子交换树脂的过程需要进一步优化，同时还发现，改性后的离子交换树脂有更高的吸附效率。高吸水树脂因其高吸水能力，且在高温高压下的高保水能力，成为一种迅速发展起来的有机吸附材料。
2.3 壳聚糖类吸附剂
壳聚糖是一种天然高分子材料，对许多物质具有螯合吸附作用，其分子中的氨基和相邻的羟基能与许多金属离子（如Hg2+，Ni2+，Cu2+，Pb2+等）形成稳定的螯合物，多用于治理重金属废水、净化自来水及在湿法冶金中分离金属离子等。
2.4 其它高分子吸附剂
有些高分子吸附材料虽然研究较少，但其吸附效果是很可观的，且引导了处理重金属废水的新型高分子吸附材料的研发与应用。
3 碳质吸附剂
碳质吸附剂中，运用最多的就是活性炭，活性炭本身具有特殊的孔隙结构，因此，可以高效地吸附重金属离子。研究5种物理吸附剂（活性炭、人造沸石草石灰、炉灰、木炭）对重金属的吸附效果，探讨pH值、吸附剂加入量和振荡时间等因素对吸附效果的影响，结果表明：在一定pH值吸附剂加入量和振荡时间下，5种物理吸附剂对6种重金属（Pb，Cd，Mn，Zn，Cr，Ni）均有较好的吸附效果，其中活性炭对Pb，Ni和Cr的吸附率最大，分别达到100%，94.42%和100%。各影响因素对不同吸附剂吸附重金属的影响能力基本表现为，pH值>吸附剂加入量>振荡时间；活性炭、木炭和草木灰对重金属废水的最佳吸附条件为，吸附剂加人量40 g/L，pH值l0 ～ 10.5，振荡时间180 min。从各组数据中也可得出：活性炭对重金属的综合吸附能力要强于其它几种。

『捌』 螯合树脂吸附金属离子的原理是什么

晚上好，来金属离子在水溶液自中解离出来都是阳离子比较多，鳌合树脂是相反的阴离子可以做简单电荷相吸来锚固类似水处理常见的聚丙烯酰胺。一些树脂为了增强吸附力还对酸性做了改良多出诸如有机膦酸部分来增强对某些重金属离子的络合作用。不过这些树脂品种并不是所有离子均可良好吸收像是钠和钾离子等碱金属就比较差。